随着焊接生产节拍的不断加快，对焊接效率的要求也越来越高。增大焊接电流，提高焊接速度，是提高焊接效率最常采用的方法。但是焊接速度的提高又会带来一些焊接缺陷，如焊缝成形差，焊道不连续，咬边等。所以，为了改善高速焊接时的焊缝成形，需要了解焊缝成形不良的机理。而咬边是焊接缺陷中最普遍的一种，本文基于熔池深宽比变化对咬边的产生有着对应关系这一规律，对TIG焊接熔池的形态进行了研究分析。主要研究内容如下： ⑴采用有限体积法，使用FLUENT软件建立了定点、运动TIG焊接熔池的三维瞬态模型，对焊接熔池流场和热场进行了模拟分析研究，并进行了一些焊接工艺实验，通过将焊缝成形结果与计算结果进行比较，来验证数值模拟的计算结果。 ⑵在对定点TIG焊接熔池流场和热场进行模拟时，热源模型采用经典的高斯热源分布模式，而对运动TIG焊接熔池流场和热场进行模拟时，考虑电弧的后拖效应，选用更贴近于实际的双椭圆热源分布模式。材料的各项热物理性能参数采取随温度变化的方式，同时考虑了工件和外界的对流换热及辐射。 ⑶研究了定点TIG焊接在相同电流不同焊接时间，相同热输入，不同表面张力温度系数，三种焊接条件下熔池热场和流场的变化规律及咬边情况，研究表明：相同电流时，加热时间长能得到大的熔池深宽比和小的温度梯度，不易产生咬边；相同热输入，小电流长时间加热能得到大的深宽比和小的温度梯度，不容易产生咬边；不同表面张力温度系数时，表面张力温度系数越大，温度梯度越小，熔池深宽比越大，越不容易产生咬边。 ⑷对运动TIG焊接在相同电流不同焊接速度，相同热输入，不同热源模型参数，三种焊接条件下的熔池内流场和热场进行了模拟研究。计算结果显示：相同电流时，焊接速度越高，温度梯度越大，熔池深宽比越小，越容易产生咬边；相同热输入时，大电流高速焊接，温度梯度大，熔池深宽比小，容易产生咬边；不同热源模型参数时，热源长轴越长，短轴越短，温度梯度越小，熔池深宽比越大，越不容易产生咬边。 ⑸对自由表面变形情况下，熔池内的流场和热场进行了初步研究，但由于这部分比较复杂，时间紧迫，并未得出满意的结果，需进一步研究。